CONSIDERACIONES PARA UNA ARQUITECTURA INTEROPERABLE DE REPOSITORIOS DE OBJETOS DE APRENDIZAJE

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1 CONSIDERACIONES PARA UNA ARQUITECTURA INTEROPERABLE DE REPOSITORIOS DE OBJETOS DE APRENDIZAJE Tesista Ing. Jhonatan Forero Directores Dr. Alejandro Hossian (UTN-UNLa) y Mg. Darío Rodríguez (UNLa) TRABAJO PRESENTADO PARA OBTENER EL GRADO DE ESPECIALISTA EN INGENIERIA DE SISTEMAS DE INFROMACION ESCUELA DE POSGRADO FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL JUNIO, 2013

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3 RESUMEN La evolución de las tecnologías de información, ha permitido que se adopten en los campos educativos y empresariales, la creación de repositorios distribuidos de objetos de aprendizaje, para la compartición, reutilización y localización de los recursos que se requieren, para instruir o capacitar dentro del contexto de educación virtual. Siendo la interoperabilidad un factor limitante para su implementación, porque depende de un alto grado de acoplamiento de los componentes involucrados, un proceso de adhesión de repositorios que es complejo técnicamente, y una falta de seguridad en el canal de comunicación, lo que hace necesaria, una arquitectura que solucione la interoperabilidad en plataformas heterogéneas teniendo en cuenta los problemas mencionados. En el presente trabajo, se propone analizar una matriz comparativa de las diferentes arquitecturas que existen, para luego proponer una serie de consideraciones, que generan la propuesta de una arquitectura hibrida, que permite interoperar repositorios distribuidos de una manera flexible y segura en ambientes heterogéneos. ABSTRACT The evolution of information technologies has allowed to be taken in the education and business fields, the creation of distributed repositories of learning objects, for sharing, reuse and location of the resources required, for instruction or training in the virtual education context. Interoperability being a limiting factor for implementation, because it depends on a high degree of coupling of the components involved, an adhesion process repository is technically complex, and a lack of security in the communication channel, becomes necessary, an architecture that solves interoperability across heterogeneous platforms considering the above problems. In this paper, we propose to analyze a matrix comparing the different architectures that exist, and then propose a set of considerations, which generate a proposed hybrid architecture that allows distributed repositories interoperate in a flexible and safe in heterogeneous environments.

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5 INDICE ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 1 2. ESTADO DE LA CUESTIÓN Arquitectura orientada a servicios Arquitectura Orientada a Objetos Corba Arquitectura Orientada a Componentes Dcom Arquitectura Orientada a Recursos Rest Objetos de Aprendizaje Metadatos Repositorio de Objetos de Aprendizaje Matriz Comparativa Consideraciones de la Comparación DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA SOLUCIÓN Descripción de la solución Discusión sobre la viabilidad de la solución CONCLUSIONES REFERENCIAS 25 TRABAJO DE ESPECIALIDAD EN INGENIERIA DE SISTEMAS DE i

6 INDICE ÍNDICE DE FIGURAS Figura 4.1 Componentes de la Arquitectura Hibrida (AHROA) 20 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Matriz comparativa de los diferentes estilos arquitectónicos TRABAJO DE ESPECIALIDAD EN INGENIERIA DE SISTEMAS DE ii

7 INTRODUCCIÓN 1. INTRODUCCION En este capitulo se presenta el contexto del trabajo final de especialidad (sección 1.1) y su estructura (sección 1.2) CONTEXTO DEL TRABAJO FINAL DE ESPECIALIDAD Actualmente la evolución de las tecnologías de información ha provocado que se creen o mejoren estándares para la construcción de aplicaciones distribuidas. El crecimiento de la web y la necesidad de compartir información con fines académicos y empresariales en forma de recursos digitales llamados objetos de aprendizaje, ha creado la necesidad de construir repositorios de aprendizaje distribuidos que permitan reutilizar los objetos para la generación de contenidos sin importar su ubicación geográfica o tecnología utilizada. Según la IEEE, un Objeto de Aprendizaje puede considerarse como una entidad digital con características de diseño instruccional, que puede ser usado, reutilizado o referenciado durante el aprendizaje soportado en computador; con el objetivo de generar conocimientos, habilidades, actitudes y competencias en función de las necesidades del alumno. (IEEE,2002). Los contenidos de un objeto de aprendizaje deben ser aprovechados en distintos tiempos y contextos, por lo que el objetivo principal de una implementación, es la disponibilidad de los repositorios de objetos, su publicación y recuperación en ambientes heterogéneos. Un ROA (Repositorio de Objetos de Aprendizaje) es una colección de recursos (objetos o unidades de aprendizaje) que son accesibles a través de una red. El objetivo de un repositorio es facilitar la reutilización de recursos educativos, facilitando el acceso a los recursos almacenados en el mismo. Las funciones que debe proveer un ROA según la ADL son: Buscar/Encontrar: Es la habilidad para localizar un objeto de aprendizaje apropiado. Esto incluye la habilidad para su despliegue. Pedir: Un objeto de aprendizaje ha sido localizado Recuperar: Recibir un objeto de aprendizaje que ha sido pedido. Enviar: Entregar a un repositorio un objeto de aprendizaje para ser almacenado. Almacenar: Poner dentro de un registro de datos un objeto, con un identificador único que le permita ser localizado. Colectar: Obtener metadatos de los objetos de otros repositorios por búsquedas federadas. Publicar: Proveer metadatos a otros repositorios. 1

8 INTRODUCCIÓN Debido a la necesidad de diseñar e implementar Repositorios de aprendizaje distribuidos (ROA) de forma eficiente, surgen desafíos como la interoperabilidad, reusabilidad y el rendimiento, a raíz de estos factores ha surgido distintas definiciones o aproximaciones de cómo implementar un repositorio de aprendizaje con cada una de las diferentes arquitecturas que más se adaptan a este tipo de necesidad: Arquitecturas orientadas a servicios. Arquitecturas orientadas a objetos. Arquitecturas orientadas a componentes. Arquitecturas orientadas a recursos. Las diferentes arquitecturas mencionadas anteriormente, implementadas de forma independiente presentan distintas ventajas y desventajas, que serán abordadas con el desarrollo del presente trabajo, donde se realizara una discusión a través de una matriz comparativa, lo que dará origen a la propuesta de una arquitectura hibrida (AHROA) que permita interoperar repositorios de objetos de aprendizaje distribuidos en ambiente heterogéneos de forma segura y flexible. 2. ESTRUCTURA DEL TRABAJO FINAL DE ESPECIALIDAD En este capitulo Introducción se presenta el contexto del trabajo final de especialidad y su estructura. En el capítulo Estado del Arte se presenta el estado de la cuestión sobre las diferentes arquitecturas que existen para la implementación de repositorios distribuidos. se presenta la arquitectura orientada a servicios, arquitectura orientada a objetos, la arquitectura basada en componentes, la arquitectura basada en recursos, se introducen los objetos de aprendizaje, se presentan los repositorios de objetos de aprendizaje, se formula una matriz comparativa, y se realizan consideraciones sobre la comparación. En el capitulo Descripción del Problema se centra la problemática abordada en el trabajo de especialidad. En el capitulo Solución Considerada se presenta la solución propuesta, y se discute su viabilidad. En el Capitulo Conclusiones se presentan conclusiones preliminares del trabajo realizado. 2

9 ESTADO DEL ARTE 2. ESTADO DEL ARTE En este capítulo se presenta el estado de la cuestión sobre las diferentes arquitecturas que existen para la implementación de repositorios distribuidos. Se presenta la Arquitectura Orientada a Servicios (sección 2.1), Arquitectura Orientada a Objetos (sección 2.2), Arquitectura Basada en Componentes (sección 2.3), Arquitectura Basada en Recursos (sección 2.4), Objetos de Aprendizaje (sección 2.5), Repositorios de objetos de aprendizaje (sección 2.6), Matriz comparativa (sección 2.7), Consideraciones sobre la comparación (sección 2.8) 2.1. ARQUITECTURA ORIENTADA A SERVICIOS La arquitectura Orientada a servicios, es la arquitectura más difundida en el mundo de los servicios web, es un estilo de arquitectura de software cuyo propósito es lograr un débil acoplamiento entre los componentes de software que interactúan entre sí, las bases de SOA provienen de las experiencias en la utilización de tecnologías basadas en objetos distribuidos, como pueden ser Distributed Component Object Model (DCOM) y Common Object Request Broker Architecture (CORBA). SOA es un modelo arquitectónico de software creado y usado para diseñar modelos de negocio empaquetados como servicios [Morales, 2008], SOA es el producto de una evolución de las siguientes tecnologías: XML (Extensible Markup Language): Es uno de los lenguajes más utilizados para el intercambio de datos sobre la Web, El lenguaje XML está concebido para describir objetos de datos llamados Documentos XML y describir de cierta forma los programas que los procesan. Está restringido bajo la norma ISO 8879 el Estándar Generalizated Markup Language. XML es un leguaje etiquetado, característica que le permite definir objetos de datos estructurados en partes bien definidas llamadas elementos. RPC (Remote Procedure Call): Es un protocolo que permite ejecutar una rutina en un equipo o segmento de red de manera remota. Web Services: Un Servicio Web es una aplicación de software identificada por un URI (Uniform Resource Identifier), cuyas interfaces se pueden definir, describir y descubrir mediante documentos XML. Los Servicios Web hacen posible la interacción entre agentes 3

10 ESTADO DEL ARTE de software (aplicaciones) utilizando mensajes XML. Intercambiados mediante protocolos de Internet.[World Wide Web Consortium [W3C])], en general son servicios utilizados para ransmitir y recibir datos por aplicaciones heterogéneas vía web, los servicios web aportan interoperabilidad entre las aplicaciones mediante el uso de XML, SOAP, WSDL y UDDI sobre los protocolos de la Internet. XML es usado para describir los datos, SOAP se ocupa para la transferencia de los datos, WSDL se emplea para describir los servicios disponibles y UDDI se ocupa para conocer cuáles son los servicios disponibles. SOA proporciona una metodología y un marco de trabajo basado en servicios, el objetivo es proveer la reutilización de un determinado servicio evitando el desarrollo de interfaces, lo cual permite proveer ventaja en la construcción de sistemas distribuidos. Una Arquitectura Orientada a Servicio está compuesta por elementos funcionales y elementos relacionados con la calidad de servicio [Salvador, 2006]. Elementos funcionales: Transporte: para llevar las peticiones de servicios y respuestas entre el proveedor y el consumidor del servicio. Protocolo de comunicación del servicio: se establece entre el proveedor y el consumidor del servicio. Descripción del servicio: describe servicio, cómo debe invocarse y que datos son requeridos para la invocación. Servicio: Describe un servicio que está disponible para utilizarse. Proceso de negocio: conjunto de servicios, invocados de una manera específica, con una determinada secuencia y con ciertas reglas particulares para llevar a cabo la funcionalidad de negocio requerida. Registro de Servicio: repositorio de servicios y las descripciones de las mismas. Aspectos de la calidad del servicio: Política: reglas o condiciones entre el proveedor y consumidor de los servicios. Seguridad: Conjunto de reglas aplicados para la identificación, autorización y el control de acceso de los consumidores de servicios. Transacción: Conjunto de atributos que pueden ser aplicados a un grupo de servicios para conseguir un resultado consistente. 4

11 ESTADO DEL ARTE Gestión: Conjunto de atributos que se aplican para manejar a los proveedores del servicio o a los consumidores. Las definiciones de SOA identifican la utilización de servicios web empleando SOAP y WSDL en su implementación, sin embargo se puede implementar SOA con cualquier tipo de tecnología que soporte servicios web, en comparación con una arquitectura orientada a objetos, SOA esta formada por servicios débilmente acoplados y altamente operables por lo que los componentes de software se vuelven altamente reutilizables ARQUITECTURA ORIENTADA A OBJETOS Los componentes de este estilo son los objetos que se basan en: encapsulamiento, herencia, polimorfismo. La encapsulación permite al programador definir modelos que contienen tanto métodos (comportamiento) como atributos (datos) con diferentes niveles de acceso. La herencia permite que los datos y procedimientos de un modelo (la clase) se definan una sola vez y se reutilicen por subclases de objetos, lo cual conduce a estructuras llamadas jerarquía de clase (una clase hereda comportamiento [métodos] y estructuras de datos [atributos] desde la clase base. El polimorfismo, que literalmente significa "muchas formas", permite a un segmento de código de programa enviar un mensaje a un objeto sabiendo que el objeto receptor responderá correctamente aun cuando la clase precisa del objeto no es conocida. Así familias enteras de objetos pueden compartir los mismos nombres de métodos que permitan a otras aplicaciones reutilizar grandes partes (componentes) de código desarrollado. Los objetos interactúan a través de invocaciones de funciones y procedimientos y esto es posible por la publicación de interfaces, las interfaces están separadas de las implementaciones, el mejor ejemplo de Arquitecturas orientadas a objetos es CORBA(Common Object Request Broker), en el cual las interfaces se definen mediante IDL (Interface Description Language) 5

12 ESTADO DEL ARTE CORBA CORBA es un Middeware o marco de trabajo estándar y abierto de objetos distribuidos que permite a los componentes en la red interoperar en un ambiente común sin importar el lenguaje de desarrollo, sistema operacional, tipo de red, etc. En esta arquitectura, los métodos de un objeto remoto pueden ser invocados en un ambiente distribuido y heterogéneo a través de un ORB (Object Request Broker). Además del objetivo básico de ejecutar simplemente métodos en objetos remotos, CORBA adiciona un conjunto de servicios que amplían las potencialidades de éstos objetos y conforman una infraestructura sólida para el desarrollo de aplicaciones críticas de negocio. CORBA se sustenta sobre los siguientes pilares: IDL (Interface Definition Language): Es un lenguaje de definición de interfaces donde el principal propósito es establecer un contrato entre cliente y servidor indicando que servicios van a estar accesibles para el cliente desde el servidor. ORB (Object Request Broker): se encarga de enviar las peticiones a los objetos y retornar las respuestas a los clientes que invocan las peticiones. GIOP (General Inter ORB Protocol) es la especificación de representación de datos y el protocolo de interoperabilidad de CORBA, define como se comunican distintos ORB. La arquitectura desarrollada por el OMG (Object Mangement Group) es abierta e independiente y fue diseñada con los siguientes objetivos: orientación a objetos, transparencia de localización, independencia de un lenguaje de programación e interoperabilidad. El modelo OMA (Object Management Architecture) definido por el Object Management Group estructura los componentes de la aplicación en cuatro grandes categorías en función del nivel de reusabilidad de los mismos: Horizontal Facilities, utilizables como servicios completos en un amplio rango de aplicaciones. Common Object Services, utilizables como bloques elementales de construcción de aplicaciones ofrecen servicios preconstruidos garantizados que simplifican e desarrollo de aplicaciones complejas. Domain Facilities, que proporcionan componentes reutilizables en un dominio concreto de aplicación (por ejemplo procesos continuo, fabricación discreta, aviónica o sistemas médicos) 6

13 ESTADO DEL ARTE Application Specific Objects: Objetos especialmente construidos para una aplicación concreta Para el funcionamiento de una aplicación CORBA se hace necesaria la existencia de servicios adicionales que se despliegan en forma de objetos distribuidos, en el cual se destacan el servicio de nombres, responsable de realizar la resolución de referencias a objetos y el servicio de eventos cuyo papel es llevar a cabo la gestión de los eventos entre objetos ARQUITECTURA ORIENTADA A COMPONENTES Esta arquitectura se enfoca en la descomposición del diseño en componentes funcionales o lógicos que exponen interfaces de comunicación bien predefinidas. Un modelo de componentes es un estándar que define las interfaces de los componentes y los mecanismos para interconectarlos entre ellos, las interfaces de un componente determinan tanto las operaciones que el implementa como las que precisa utilizar de otros componentes durante su ejecución, cada interface está determinada por el conjunto de atributos y métodos públicos que el componente implementa y el conjunto de eventos que emite, la interacción tradicional entre componentes está basada en llamadas a procesamiento remotos para la invocación de los métodos. Uno de los modelos más representativos de esta arquitectura es el estándar de Microsoft DCOM DCOM Es una tecnología propietaria de Microsoft para desarrollar componentes de software distribuidos sobre varios ordenadores y que se comunican entre sí, DCOM extiende el modelo COM de Microsoft y proporciona la comunicación entre la infraestructura del servidor de aplicaciones COM+ de Microsoft. COM es un componente de software que promueve la reutilización permitiendo que aplicaciones y sistemas sean construidos a partir de componentes binarios. DCOM pretende solucionar los problemas más comunes que surgen en un entorno de trabajo distribuido: Fiabilidad ante posibles fallos en la red. Fiabilidad ante posibles fallos en el hardware. Eficiencia en términos de carga de la red. 7

14 ESTADO DEL ARTE Posibilidad de trabajar con máquinas de diferentes prestaciones situadas en distintas áreas geográficas. DCOM oculta la localización de los componentes, y la forma en la que el cliente se conecta a ellos y realizar una llamada a sus funciones es siempre la misma. DCOM no sólo no requiere cambios en los programas fuente, sino que tampoco es necesario recompilarlos, porque la reconfiguración cambia la forma en que los componentes se conectan entre ellos. Esto simplifica en gran medida la tarea de distribuir los diferentes componentes de la aplicación con el fin de optimizar el rendimiento Respecto a la seguridad, DCOM implementa su propio sistema de seguridad con el fin de evitar que cada aplicación se vea obligada a desarrollar el suyo de manera independiente. DCOM proporciona seguridad a las aplicaciones distribuidas sin necesidad de incluir en el cliente o en el componente elementos de codificación o diseño específicos. Al igual que ocurría con la localización de los componentes DCOM también oculta sus necesidades de seguridad. La cadena de protocolos de DCOM está basada en DCE RPC, para que sea fácil implementar DCOM en plataformas para las que DCE RPC ya está disponible. DCE RPC define una norma estándar para convertir estructura de datos en memoria y parámetros en los paquetes de la red. Su Representación de Datos de Red (NDR, Network Data Representation) es una plataforma neutral y proporciona un set de tipos de los datos. DCOM emplea comunicaciones de tipo RPC para llevar a cabo las relaciones entre cliente y servidor, en el protocolo RPC para invocar una función el cliente hace una llamada al stub del cliente, el stub empaqueta los parámetros en un mensaje y se lo pasa al protocolo de comunicación para que lo lleve al servidor, en DCOM al stub del cliente se le llama proxy y al del servidor stub ARQUITECTURA ORIENTADA A RECURSOS Es un estilo arquitectónico basado en REST, su principal función es exponer recursos, esta arquitectura pretende ser un método sistemático para desarrollar servicios en la Web que se adhieran a los principios de REST, la identificación de recursos aparece como un elemento esencial, un recurso consiste en una entidad que será lo suficientemente importante para ser referenciada, cada recurso debe tener al menos un único punto de acceso que lo distinga de otros, esta referencia única se llama URIs( Uniform Resource Identifier), las URIs de los recursos permiten que éstos se interrelacionen, formando una red interconectada navegable por agentes electrónicos, tal como funciona la web. 8

15 ESTADO DEL ARTE La Arquitectura orientada a recursos define cuatro propiedades que un sistema adherido a ella debe tener: Referencialidad (Addressability): se debe exponer la información a través de una URI. Carencia de estado (statelessness): cada solicitud HTTP debe realizarse de manera independiente de las otras, por lo que debe contener toda la información necesaria para ser llevada a cabo Conectividad (connectedness): Ésta exige que los recursos no vivan de manera aislada, sino que establezcan enlaces entre ellos, entregando al cliente los estados vecinos al actual y posibilitando así la navegación REST REST (Representational State Transfer) es un estilo arquitectónico para sistemas hipermedia distribuidos tales como la web. REST queda definido por cuatro restricciones de interfaz: identificación de recursos, manipulación de recursos mediante representaciones de estos mensajes auto-descriptivos, e hipermedia como motor del estado de la aplicación. Cabe destacar que REST no es un estándar, ya que es tan solo un estilo de arquitectura. Aunque REST no es un estándar, está basado en estándares: HTTP URL Representación de los recursos: XML/HTML/GIF/JPEG/, entre otros. Tipos MIME: text/xml, text/html, entre otros. La finalidad de REST es exponer recursos a través de URIs y HTTP, no servicios a través de interfaces de mensajería. No debe por tanto confundirse con otros protocolos basados en RPC como SOAP O XML-RPC. Los objetivos de REST son: Escalabilidad de la interacción con los componentes: La Web ha crecido exponencialmente sin degradar su rendimiento. 9

16 ESTADO DEL ARTE Generalidad de interfaces: Gracias al protocolo HTTP, cualquier cliente puede interactuar con cualquier servidor HTTP sin ninguna configuración especial. Puesta en funcionamiento independiente: HTTP permite la extensibilidad mediante el uso de las cabeceras, a través de las URIs, a través de la habilidad para crear nuevos métodos y tipos de contenido. Compatibilidad con componentes intermedios: Los más populares intermediaros son varios tipos de proxys para Web. Algunos de ellos, las caches, se utilizan para mejorar el rendimiento. Otros permiten reforzar las políticas de seguridad: firewalls. Para manipular los recursos, los componentes de la red (clientes y servidores) se comunican a través de una interfaz estándar (HTTP) e intercambian representaciones de estos recursos (los ficheros que se descargan y se envían). La petición puede ser tramitada por cualquier número de conectores (por ejemplo clientes, servidores, cachés, túneles, etc.) Así, una aplicación puede interactuar con un recurso conociendo el identificador del recurso y la acción requerida, no necesitando conocer si existen cachés, proxys, cortafuegos, túneles o cualquier otra cosa entre ella y el servidor que guarda la información. La aplicación, sin embargo, debe comprender el formato de la información devuelta (la representación), que es por lo general un documento HTML o XML, aunque también puede ser una imagen o cualquier otro contenido. El manejo de los recursos se realiza utilizando las operaciones propias del protocolo HTTP: POST: Crea los contenidos de un URI GET: Recupera los contenidos PUT: Introduce modificaciones en un URI existente DELETE: Elimina un URI OBJETOS DE APRENDIZAJE El concepto de objeto de aprendizaje se desarrolló a partir de la necesidad de reutilizar los materiales de aprendizaje digitales. Las tecnologías para OA ofrecen ventajas económicas lo mismo que pedagógicas. Los materiales de aprendizaje se crean sólo una vez pero se utilizan repetidamente en diferentes contextos con el objetivo de compensar el costo de producción. Además, debido a su alta calidad y cuidadoso diseño cualquier maestro, instructor o estudiante los puede utilizar 10

17 ESTADO DEL ARTE fácilmente. Aunque las ventajas para los procesos formativos parecen ser evidentes, los objetos de aprendizaje no han alcanzado hasta el momento una acogida y uso generalizados. Esto se debe en parte a que mientras la reutilización de los recursos multimedia y la no duplicación ahorran tiempo y dinero, todavía es muy significativo el esfuerzo para identificar, catalogar, almacenar, buscar, recuperar y, finalmente, volver a utilizar un objeto de aprendizaje [DUV04; DOW05; OLI05]. Poder definir lo qué es un objeto de aprendizaje es un tema altamente discutido en las comunidades relacionadas. Aunque la mayoría de investigadores podría fácilmente diferenciar lo que es y lo que no es un objeto de aprendizaje, generar consenso alrededor de su definición ha sido muy difícil. Tal vez la definición más amplia y al mismo tiempo la más criticada fue propuesta por el IEEE Learning Technologies Standard Comité LTSC [IEE02]. Dicha definición establece que un objeto de aprendizaje es cualquier entidad, digital o no digital, que puede ser utilizada, reutilizada o referenciada durante los procesos formativos soportados en las tecnologías. Si bien el objetivo de esta definición es evitar laexclusión de cualquier objeto existente, también es cierto que bajo esa definición cualquier cosa puede ser un OA [WIL02]. Una definición más concreta fue propuesta por Wiley [WIL00], según la cual un objeto de aprendizaje es cualquier recurso digital que puede ser reutilizado para apoyar un proceso formativo METADATOS Todos los datos que se pueden utilizar para describir un objeto de aprendizaje se pueden considerar como metadatos del objeto. Según LTSC el propósito de los metadatos es facilitar la búsqueda, la evaluación, la adquisición y el uso de los OA. Por lo tanto, una definición general para metadatos es cualquier pieza de información que se pueda utilizar para buscar, evaluar, adquirir y utilizar objetos de aprendizaje. Por ejemplo, el título puede ayudar a encontrar un OA relevante; una revisión creada por un usuario puede ayudar a evaluar la pertinencia del objeto para otro usuario; el enlace a recursos reales así como la información acerca de los derechos de autor del OA puede ayudar a adquirirlo correctamente y la información técnica acerca del objeto, como tipo de archivo o tamaño, puede ayudar a seleccionar las herramientas adecuadas para utilizarlo. Esta definición es ampliamente aceptada en la comunidad, sin embargo, existe cierto grado de confusión acerca de cómo relacionar los estándares de los metadatos de los objetos de aprendizaje. Uno de los estándares define un esquema con conjunto de campos de datos que describen al objeto: título, autor, clasificación y fecha de publicación similar a un registro de librería ; otro podría definir el esquema con título, duración y edad estimada del público objetivo como los metadatos más importantes para almacenar. El propósito de estos esquemas es permitir la interoperabilidad 11

18 ESTADO DEL ARTE entre los diferentes sistemas que contienen metadatos. Si ambos sistemas acuerdan un estándar de metadatos común será posible el intercambio de información sobre OA, al menos en principio REPOSITORIO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE Un Learning Object Repository LOR, es cualquier sistema que almacena material de aprendizaje digital y que ofrece algún tipo de indexación y búsqueda o interface de navegación para ese material. Existen dos modelos básicos para repositorios de objetos de aprendizaje: (1) el modelo centralizado, en el que los metadatos de los OA se encuentran en un sólo servidor [DOW03]; este tipo de arquitectura se evidencia en la Figura 1, donde los metadatos se almacenan en un servidor y los contenidos se almacenan en muchos otros y (2) el modelo distribuido, en el que los metadatos de los objetos se encuentran en varios servidores conectados; este tipo de modelo utiliza una arquitectura peer-to-peer para permitir que cualquier número de servidores se comuniquen entre sí [DOW03]. Los sistemas de objetos aprendizaje de todo el mundo pueden acceder a estos metadatos para conformar su propio conjunto de recursos de aprendizaje. El LOR recuperará sólo los metadatos relevantes para cada Solicitud de búsqueda, por lo que filtra los metadatos que los sistemas de aprendizaje pueden acceder. Los OA se pueden compartir de varias maneras: pueden ser publicados en la web, hacerlos disponible en foros en línea, incluso pasar personalmente de usuario a usuario o a través LORs. En su forma más común, los repositorios almacenan el objeto y las instancias de metadatos asociadas. Estos LOR proporcionan algún tipo de indexación a la que los usuarios pueden añadir nuevos objetos junto con sus metadatos, además, proporcionan algún tipo de búsqueda o navegación para facilitar el acceso a los contenidos del repositorio. Los ejemplos más populares de repositorios de objetos de aprendizaje son: ARIADNE Knowledge Pool System [DUV01]. Se originó a partir de un proyecto europeo para crear un repositorio de material didáctico en la región. Se basa en una arquitectura distribuida que le permite a cada nodo mantener el control de sus propios materiales. Con más de una década de existencia, se puede considerar como uno de los más antiguos repositorios. Conexions [BAR07]. Es un repositorio que nació de la necesidad de compartir materiales para el procesamiento de señales digitales y que se ha extendido a otros campos. Puede ser 12

19 ESTADO DEL ARTE considerado como uno de los más nuevos y uno de los repositorios con mayores éxitos. Se basa en una licencia Creative Commons que permite la libre distribución y adaptación del material. Maricopa Learning Exchange. Es un pequeño repositorio que pertenece a un reducido grupo de instituciones. Su objetivo es proporcionar objetos empaquetados que se puedan reutilizar fácilmenteen Learning Management Systems. La base para su contribución se limita solamente a la facultad de los Maricopa Community Colleges. Los referatorios de objetos de aprendizaje son un importante sub-tipo de LOR que sólo almacenan metadatos mientras que el objeto se almacena en otro lugar, usualmente en un servidor Web. Los ejemplos más populares son: MERLOT [MAL01]. Es una iniciativa de EE.UU. para catalogar el material de aprendizaje en la web y es uno de los más antiguos. Está abierto a la contribución pero tiene un sistema en el que especialistas revisan el material en línea, al que aplican amplias evaluaciones y calificaciones. Este modelo es único en la comunidad de las LOR y continúa creciendo fuertemente. INTUTE. Es una iniciativa en el Reino Unido en la que un grupo de especialistas cataloga los materiales en línea. Está cerrado a contribuciones externas y trata de mantener un nivel uniforme de calidad. Debido a su edad y a la financiación continua, es uno de los mayores referatorios existentes MATRIZ COMPARATIVA En la Tabla 2.1. Se presenta una matriz comparativa destacando las principales ventajas y desventajas de los diferentes estilos arquitectónicos mencionados en este capítulo CONSIDERACIONES DE LA COMPARACION Con la matriz comparativa pudimos observar los puntos fuertes y débiles de las arquitecturas planteadas en este trabajo. Es evidente que las arquitecturas que ofrecen mayores beneficios son la arquitectura Orientada a Servicios SOA, y la arquitectura orientada a recursos ROA. 13

20 ESTADO DEL ARTE Tabla 2.1. Matriz comparativa de los diferentes estilos arquitectónicos 14

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